动载荷诱发卸荷煤体冲击失稳动态响应机制探讨

蒋军军^1,2，邓志刚^1,2,3，赵善坤^1,2，李海涛^1,2，刘毅涛⁴

1. 煤炭科学技术研究院有限公司安全分院2. 煤炭资源高效开采与洁净利用国家重点实验室3. 辽宁工程技术大学4. 乌审旗蒙大矿业有限责任公司

摘 要：为探讨动载荷诱发卸荷煤体冲击失稳的动态响应机制,采用MTS-1500大型动态材料试验机,对大尺寸强冲击倾向性煤样进行动态试验,从宏观力学表现和损伤特征对试样的动态力学特性进行分析,深化弹性能量指数和滞回环面积的表征意义,用以描述动载作用下能量积聚与耗散特性。试验结果表明:动载冲击地压的发生需要一定的静载基础,静载水平越高,动载的扰动作用越明显,发生冲击地压的概率越大;动载损伤不同于静载损伤,损伤量的最大值取决于动静载的耦合值;动载弹性能量指数与动载滞回面积能够表征煤体动态加载过程中能量的积聚与耗散特征,2个参量在动载加载过程中均呈现规律性变化。综合来看动载作用下的扰动效应、不充分损伤、能量积聚与耗散特性是卸荷煤体发生冲击失稳的动态响应机制。

关键词：动态试验;冲击地压;卸荷煤体;动荷载;动态响应机制;